第十章 金属化与平坦化精选.pptVIP

图（a）刚沉积在有高低起伏的晶片表面的介电层截面 （b）经部分平坦化后的介电层外观； （c）具备局部平坦度的介电层 （d）具备全面性平坦度的介电层 * 下图是实际应用采用的结构，这一技术可以进行制程线宽到0.5μ的沟填（Gap Fill）与平坦化。列有两种主要的SOG的平坦化流程。 制程启始于晶片已完成第一层金属层的蚀刻； 以PECVD法沉积第一层SiO2 进行SOG的涂布与固化。 * 紧接着，SOG的制程将分为有/无回蚀两种方式 在有回蚀的SOG制程中，上完SOG的晶片，将进行电浆干蚀刻，以去除部分的SOG 然后再沉积第二层PECVD SiO2，而完成整个制作流程 至于“无加蚀”的SOG制程，则在晶片上完SOG之后，直接进行第二层PECVD SiO2的沉积。 * * 10.3.2 化学机械抛光法 化学机械抛光(研磨)法（ CMP-Chemical-Mechanical Polishing），这是唯一一种能提供VLSI全面平坦化的技术，由IBM公司提出。 化学机械研磨技术，兼具有研磨性物质的机械式研磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用，可以使晶圆表面达到全面性的平坦化，以利于后续薄膜沉积之进行。 * CMP用研磨垫 多孔的表面 圖 18.15 * CMP用研磨垫 (Photo courtesy of Speedfam-IPEC) 照片 18.2 * 带多个磨头的CMP设备 研磨用磨料 磨料喷嘴 旋转中的转盘 抛光垫 磨头 连杆 磨头 背膜 硅片 圖 18.17 * (Photo courtesy of Speedfam-IPEC) CMP设备 照片 18.3 * CMP的應用 STI氧化物的研磨 LI氧化物的研磨 LI钨的研磨 ILD氧化物的研磨 钨插塞的研磨 大马士革铜的研磨 * 用於STI之氧化物填溝的CMP 圖 18.23 CMP之研磨 氧化物之CVD 研磨後STI氧化物 氮化物剝除 襯氧化物 p? 磊晶層 p? 矽基板 n井 p井 * LI氧化物 圖 18.24 摻雜氧化物之CVD 氮化矽之CVD 氧化物之CMP LI氧化物 n井 p井 p? 磊晶層 p? 矽基板 * ILD氧化物之研磨 圖 18.25 ILD-1氧化物之沈積 氧化物之CMP ILD-1氧化物之蝕刻 LI氧化物 n井 p井 p? 磊晶層 p? 矽基板 * 用於雙鑲嵌銅冶金化之CMP 圖 18.26 銅之沈積 鉭之沈積 銅／鉭／氮化物／氧化物之CMP 鉭 氮化物 銅 * 传统CMP与大马士革CMP比较 * 习题 AL/Si接触存在哪两个问题？请简述他们形成的原因以及解决的办法？ IC互连金属化引入铜的优点以及对铜的挑战有哪些？ 比较三种工艺：Silicide Polycide Salicide * 除了上面的原因，还有铜难刻蚀，也阻止了它的普及。 * 自对准硅化物（Salicide）工艺已经成为近期的超高速CMOS逻辑大规模集成电路的关键制造工艺之一。它给高性能逻辑器件的制造提供了诸多好处。该工艺同时减小了源/漏电极和栅电极的薄膜电阻,降低了接触电阻,并缩短了与栅相关的RC延迟。另外,它也允许通过增加电路封装密度来提高器件集成度。 * 钨是难熔材料，熔点为：3417℃，在20℃时，体电阻率是52.8μΩ-cm。 * * * Polycide is a silicide formed over polycide. Widely used in DRAMs. In a polycide MOS Transistor process, the silicide is formed only over the polysilicon film as formation occurs prior to any polysilicon etch. Polycide processes contrast with salicide processes in which silicide is formed after the polysilicon etch. Thus, with a salicide process, silicide is formed over both the polysilicon gate and the exposed monocrystalline terminal regions of the transisto